СФЕРИЧЕСКИЙ ШАРНИР Российский патент 1995 года по МПК F16C11/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается сферического шарнира передней подвески транспортных средств.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных возможностей путем автоматического поддержания гарантированной плотности посадки шаровой головки.

На фиг. 1 изображен новый сферический шарнир, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - укрупненный узел I на фиг. 1.

Шарнир имеет палец 1 с шаровой головкой 2 и расположенные между ней и внутренней стенкой корпуса 3 два эластичных вкладыша 4 и 5 соответственно. При этом на внутренней боковой поверхности корпуса 3 имеется кольцевая ступенька 6. Вкладыш 4 размещен на шаговой головке 2 со стороны пальца, имеет сферическую и цилиндрическую части 7 и 8 соответственно и выполнен с кольцевой ступенькой 9, образованной наружным фланцем 10, который размещен на кольцевой ступеньке 6 корпуса 3. Вкладыш 5, выполненный полусферической формы, ответной шаровой головке 2 и размещенной на ней, имеет отверстие 11, наружный кольцевой фланец 12, размещенный внутри вкладыша 4 с возможностью конца торца фланца 12 с кольцевой ступенькой 9, и кольцевые ребра 13, образующие канавки 14. При этом канавки 14 расположены концентрично, причем плоскости, в которых они выполнены перпендикулярны оси пальца 1. Осевое посадочное усилие зон сопряжения вкладышей 4 и 5 обеспечивает фиксирующий элемент 15, установленный в корпусе 3 со стороны, противоположной пальцу 1 и выполненный в виде гайки, сферическая вогнутость которой находится в контакте с выпуклой поверхностью вкладыша. При сборке шарнира в полость его корпуса 3 последовательно вставляют вкладыш 4, после чего через центральное отверстие в нем пропускают палец 1 до контакта его шаровой головки 2 с внутренней сферической поверхностью части 7. После этого через полость корпуса 3 вводят вкладыш 5, цилиндрический участок 12 которого сопрягают со ступенчатым пояском 9 вкладыша 4. Затем в резьбовое отверстие корпуса 3 ввинчивают гайку 15 с уплотнением (не указано), обеспечивая при дальнейшем подтягивании гайки 15 стягивающее продольное усилие, действующее на вкладыши 4 и 5 и обеспечивающее плотность посадки головки 2.

Сборку оканчивают, устанавливая заполненный смазкой чехол 17 и внешний технологический чехол 16, который снимают при монтаже шарнира.

Предлагаемый сферический шарнир работает следующим образом.

Будучи установленным, например, в подвеске транспортного средства, палец 1 шарнира при движении этого средства испытывает на себе действие знакопеременных динамических нагрузок, которые передаются головкой 2 на вкладыши 4 и 5, оказывая на них радиальные и продольные воздействия. Эти нагрузки стремятся нарушить плотность посадки головки 2 в шарнире и воспринимаются участками взаимных сопряжений : фланец 10 - корпус 3, поясок 9 - участок 12, ребра 13 - гайка 15.

Однако, фланец 10, поясок 9, участок 12 и ребра 13, благодаря эластичности материала вкладышей 4 и 5, упруго деформируются, препятствуя нарушению плотности посадки шаровой головки 2 в корпусе 3.

При этом, при деформации ребер 13 вкладыша 5 смазка в виде пленочного слоя выдавливается из канавок 14 через зазоры в местах сопряжения ребер 13 с гайкой 15 в центральное отверстие 11 и далее - к головке 2.

Таким образом обеспечивается смазка за счет энергии динамических нагрузок верхней, трущейся о вкладыш 5 части головки 2, осуществляемая в автоматическом режиме.

Технико-экономическая эффективность заявляемого шарнира в сравнении с шарниром-прототипом заключается в улучшении эксплуатационных возможностей путем автоматического поддержания гарантированной плотности посадки шаровой головки при обеспечении подачи смазки из масляных полостей на головку под действием динамических нагрузок.

Сущность изобретения: сферический шарнир содержит корпус с кольцевой ступенькой на внутренней боковой поверхности, палец с шаровой головкой, установленный в корпусе, первый эластичный вкладыш, выполненный с наружным фланцем и с кольцевой ступенькой на его внутренней поверхности, второй эластичный вкладыш, выполненный полусферической формы, ответной шаровой головке с канавками на его наружной поверхности, выполненными концентрично в плоскостях, расположенных перпендикулярно оси пальца, и фиксирующий элемент в виде гайки, установленный в корпусе со стороны, противоположной пальцу. Первый вкладыш размещен на шаровой головке со стороны пальца, а его фланец размещен на кольцевой ступеньке корпуса. Второй вкладыш размещен на шаровой головке внутри первого вкладыша, опираясь торцом на его кольцевую ступеньку и в контакте с фиксирующим элементом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СФЕРИЧЕСКИЙ ШАРНИР, содержащий корпус с кольцевой ступенькой на внутренней боковой поверхности, палец с шаровой головкой, установленный в корпусе, первый эластичный вкладыш, выполненный с наружным фланцем и с кольцевой ступенькой на его внутренней поверхности, второй эластичный вкладыш полусферической формы, ответной шаровой головке, с канавками на его наружной поверхности, и фиксирующий элемент, установленный в корпусе со стороны, противоположной пальцу, первый вкладыш размещен на шаровой головке со стороны пальца, а его фланец размещен на кольцевой ступеньке корпуса, второй вкладыш размещен на шаровой головке внутри первого вкладыша с возможностью контакта торца с кольцевой ступенькой и в контакте с фиксирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей путем автоматического поддержания гарантированной плотности посадки шаровой головки при обеспечении подачи смазки на головку от действия динамических нагрузок, канавки расположены концентрично, а плоскости, в которых они выполнены, перпендикулярны оси пальца. 2. Шарнир по п.1, отличающийся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде гайки.